IEC 61010: Weshalb das wichtig ist

Elektrizität kann zu Stromschlägen, Verbrennungen oder sogar zum Tod führen, sodass der tägliche Umgang mit ihr sehr gefährlich sein kann. Sicherheitsausrüstung, einschließlich Kleidung, Handschuhen und Stiefeln, ist daher entscheidend für den Schutz von Elektrofachkräften vor potenziellen Unfällen. Eine weniger offensichtliche, aber ebenso wichtige Sicherheitsmaßnahme ist jedoch die Auslegung aller zur Wartung der elektrischen Anlage verwendeten Prüfgeräte.

Die IEC-Norm 61010 der International Electrotechnical Commission (Internationale Elektrotechnische Kommission) befasst sich mit Sicherheitsanforderungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte. Sie enthält Anforderungen an Prüf- und Messschaltungen sowie an Geräte. Alle Geräte müssen die Anforderungen dieser Norm erfüllen. Der folgende Artikel bietet einen Überblick über die wichtigsten Elemente dieser Norm.

Übersicht

Die IEC-Norm 61010 wurde erstmals 1990 veröffentlicht. Der Zweck der Norm besteht darin, die Gefahren für die Bediener, die Umgebung und die Ausrüstung zu minimieren. Die Norm besteht aus verschiedenen Teilen (-01, -02-030, -02-032, -031 usw.), die für Prüfgeräte gelten. Im Lauf der Jahre wurden Aktualisierungen und technische Änderungen an der Norm vorgenommen, um mit den sich ändernden Technologien und Praxiserfahrungen Schritt zu halten.

Die Norm IEC 61010 einfach nur einzuhalten reicht oft nicht aus, um Sicherheit in allen Situationen zu gewährleisten. Ein kompetentes und anwendungsspezifisches Verständnis der Norm ist für die Entwicklung von „praxistauglichen“ Geräten entscheidend. Die Norm ist kein Schwarz-Weiß-Schema, sondern erfordert Urteilsvermögen auf der Grundlage vorhersehbarer missbräuchlicher Nutzung. Dieses Urteilsvermögen basiert auf realen Anwendungserfahrungen in Bezug auf potenzielle Gefahrenquellen.

Die Umgebung, in der die Geräte eingesetzt werden sollen, ist ein Faktor für die Erfüllung der Anforderungen der Norm. Nachfolgend sind Anforderungen an den Schutz vor bestimmten Gefahren aufgeführt:

• Schutz gegen Stromschlag
• Schutz vor mechanischen Gefahren
• Beständigkeit gegen mechanische Beanspruchungen
• Schutz gegen Brandausbreitung
• Hitzebeständigkeit
• Schutz gegen Gefahren durch Flüssigkeiten
• Strahlenschutz
• Schutz gegen freigesetzte Gase

Die folgenden Inhalte sind nicht in den Sicherheitsanforderungen der Norm IEC 61010 enthalten:

• Zuverlässige Funktion, Leistung oder andere Eigenschaften des Geräts, die nicht sicherheitsrelevant sind
• Wirksamkeit der Transportverpackung
• EMV-Anforderungen
• Schutzmaßnahmen für explosionsgefährdete Bereiche

Die in IEC 61010 beschriebenen Schutzanforderungen dienen als grundlegende Richtlinien, die auf anderen Normen für die sichere Auslegung von Geräten aufbauen. Sehen wir uns nun die einzelnen Anforderungen an.

Schutz gegen Stromschlag

Der Schutz gegen Stromschlag bleibt unter normalen und Einzelfehlerbedingungen erhalten. Zu den Einzelfehlerbedingungen gehören Kurzschlüsse, Stromkreisunterbrechungen, Erdschlüsse und Überlastungen. Ein Kurzschluss tritt beispielsweise auf, wenn ein ungeplanter niedriger Widerstand zwischen zwei Punkten im Stromkreis vorliegt, der zu einem übermäßigen Stromfluss führen kann.

Zwei Schlüsselbegriffe in der Stromschlagvermeidung sind „Kriechstrecke“ und „Luftstrecke“. Die Kriechstrecke ist der kürzeste Abstand zwischen zwei Punkten mit unterschiedlichem elektrischem Potenzial entlang der Oberfläche eines Isoliermaterials. Die Luftstrecke ist der kürzeste Luftabstand zwischen zwei leitenden Teilen. Leitfähige Teile mit deutlich unterschiedlichen Spannungen müssen sich in einem sicheren Abstand zueinander befinden, da es sonst zu einem Störlichtbogen kommen kann. Störlichtbögen führen zu Schäden am Stromkreis, zu Überhitzung und zu Bränden und stellen außerdem eine ernsthafte Stromschlaggefahr für den Benutzer dar.

Schutz vor mechanischen Gefahren

Das Gerät muss den in der Norm beschriebenen statischen, Aufprall- und Fallprüfungen standhalten. Nach der Prüfung wird das Gerät untersucht, um sicherzustellen, dass weder die Isolierung noch die Wirksamkeit aller anderen Teile des Gehäuses beeinträchtigt worden sind. Das Gerät wird außerdem auf Folgendes überprüft:

• Scharfe Kanten, die zu Schnitten führen können
• Bewegliche Teile, die Körperteile quetschen oder in die Haut eindringen können
• Instabile Ausrüstung, die während der Verwendung oder beim Transport auf Personen fallen kann
• Durch Bruch eines tragenden Teils herunterfallende Ausrüstungen
• Aus dem Prüfgerät ausgeworfene Teile

Beständigkeit gegen mechanische Beanspruchungen

Das Gerät muss den in der Norm beschriebenen statischen, Aufprall- und Fallprüfungen standhalten. Nach der Prüfung wird das Gerät untersucht, um sicherzustellen, dass weder die Isolierung noch die Wirksamkeit aller anderen Teile des Gehäuses beeinträchtigt worden sind. Das Gerät wird außerdem auf Folgendes überprüft:

• Es sind keine korrosiven oder schädlichen Substanzen ausgetreten
• Gehäuse weisen keine Risse auf, die eine Gefahr darstellen können
• Elektrische Luftstrecken sind nicht kleiner als die zulässigen Werte
• Die Isolierung der internen Verkabelung ist unbeschädigt
• Die für die Sicherheit erforderlichen Schutzvorrichtungen wurden nicht beschädigt, gelockert oder abgelöst
• Es liegen keine beweglichen Teile frei
• Es sind keine Schäden vorhanden, die zu einer Brandausbreitung führen können

Das Gerät muss Unfälle wie das Herunterfallen von einem Lkw überstehen, ohne dass es zu Rissbildungen kommt. Auch kleine Risse können einen nahezu unsichtbaren elektrischen Pfad bilden und den Benutzer einer Gefahr aussetzen.

Schutz gegen Brandausbreitung

Unter normalen und Einzelfehlerbedingungen kann sich ein Brand nicht außerhalb des Geräts ausbreiten. Während der Normkonformitätsprüfung wird die Einhaltung der Anforderungen auf drei verschiedene Arten überprüft:

1. Prüfungen unter Einzelfehlerbedingungen, die zur Brandausbreitung außerhalb des Geräts führen.
2. Überprüfung der Beseitigung oder Reduzierung der Zündquellen im Gerät. Es ist wichtig, dass die Isolierung und alle physischen elektrischen Barrieren zwischen den Teilen die festgelegten Anforderungen erfüllen.
3. Prüfung, ob ein Brand innerhalb des Geräts eingedämmt werden kann. Das Gerät und das Gehäuse müssen den baulichen Anforderungen entsprechen, einschließlich Steckverbindern und Isoliermaterial mit der Brennbarkeitsklasse V-2 oder besser. Isolierte Drähte und Kabel müssen eine Flammenausbreitung verhindern. Das Gehäuse muss eine ausreichende Steifigkeit aufweisen.

Bei Kunststoffgehäusen können Zusätze zur Erhöhung der Feuerbeständigkeit das Gehäuse anfälliger für mechanische Beschädigungen machen.

Hitzebeständigkeit

Gefahren, die durch hohe Temperaturen verursacht werden, sind keine Seltenheit. Nichtmetallische Gehäuse müssen gegen erhöhte Temperaturen beständig sein. Dieser Teil der Norm hat Auswirkungen auf die für Gerätegehäuse verwendete Materialien.

Schutz gegen Flüssigkeiten und feste Gegenstände

Das Gerät muss so ausgelegt sein, dass der Bediener vor Gefahren durch Flüssigkeiten und feste Fremdkörper geschützt ist, die bei normalem Gebrauch auftreten. Der normale Gebrauch wird durch die Anwendungspraxis bestimmt. Das Gerät muss so konstruiert sein, dass es gegen das Eindringen von Fremdkörpern geschützt ist. Fremdkörperablagerungen auf Isolierteilen können zur Gefahr werden, da sie zur Ausbreitung eines Brandes führen können.

Schutz gegen Strahlung und Schalldruck

Elektrische Geräte müssen gegen die Auswirkungen von intern erzeugter ultravioletter, ionisierender und Mikrowellenstrahlung geschützt sein.

Schutz gegen freigesetzte Gase und Substanzen

Elektrische Geräte müssen gegen die Auswirkungen von intern erzeugter ultravioletter, ionisierender und Mikrowellenstrahlung geschützt sein.

Fazit

Die Norm IEC 61010 muss die Grundlage für die Auslegung elektrischer Geräte sein, wenn die Benutzersicherheit gewährleistet werden soll. Sie erstreckt sich auf drei Hauptbereiche des Konstruktionsprozesses:

• Elektrische Konstruktionselemente
• Materialien
• Mechanische Konstruktionselemente

Für jeden dieser Bereiche gibt es entsprechende Normen und Werkzeuge, die ein Höchstmaß an Benutzersicherheit gewährleisten.

Die Norm erfordert ein gewisses Maß an Kompetenz. Es reicht nicht aus, einfach nur die Norm einzuhalten, ohne die Anwendung und die Prüfumgebung zu berücksichtigen. Als Benutzer eines Prüfgeräts müssen Sie die Norm verstehen und die richtigen Fragen stellen.